JP3295724B2 - 蒸着膜の形成方法及び蒸着装置 - Google Patents
蒸着膜の形成方法及び蒸着装置Info
- Publication number
- JP3295724B2 JP3295724B2 JP10183498A JP10183498A JP3295724B2 JP 3295724 B2 JP3295724 B2 JP 3295724B2 JP 10183498 A JP10183498 A JP 10183498A JP 10183498 A JP10183498 A JP 10183498A JP 3295724 B2 JP3295724 B2 JP 3295724B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- vapor deposition
- laser beam
- target
- slit plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所望の被加工体表
面に、機械的特性や電気的特性などの物理的性質、ある
いは耐食性や耐薬品性などの化学的性質などの均一性に
優れる蒸着膜を効率よく形成させる方法、及びこの方法
に用いる蒸着装置に関するものである。
面に、機械的特性や電気的特性などの物理的性質、ある
いは耐食性や耐薬品性などの化学的性質などの均一性に
優れる蒸着膜を効率よく形成させる方法、及びこの方法
に用いる蒸着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、機械部品や電子部品などにおいて
は、表面に被膜を設けたものが多用されており、そし
て、この被膜には、優れた耐摩耗性、耐食性及び電気的
特性などが要求されることが多く、そのため、これまで
多くの被膜形成方法が提案されている。
は、表面に被膜を設けたものが多用されており、そし
て、この被膜には、優れた耐摩耗性、耐食性及び電気的
特性などが要求されることが多く、そのため、これまで
多くの被膜形成方法が提案されている。
【０００３】この中で、代表的な被膜形成方法として
は、成形体表面に、異種金属やセラミックスなどの所望
の特性を有する被膜を形成させる方法、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、分子線ビーム法、イオンプレー
ティング法などが知られている。しかしながら、これら
の方法においては、被膜形成速度が遅かったり、あるい
は膜特性が劣るなど、なんらかの欠点を有していた。
は、成形体表面に、異種金属やセラミックスなどの所望
の特性を有する被膜を形成させる方法、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、分子線ビーム法、イオンプレー
ティング法などが知られている。しかしながら、これら
の方法においては、被膜形成速度が遅かったり、あるい
は膜特性が劣るなど、なんらかの欠点を有していた。
【０００４】一方、近年、金属やセラミックス、有機材
料などからなる被膜を形成する方法として、レーザ光な
どの高エネルギービームによるアブレーション現象を利
用する方法が研究されている。このアブレーション現象
とは、レーザ光などの高いエネルギー密度を有するビー
ムをターゲットなどの固体物質表面に照射した際、この
ビームエネルギーを吸収した物質が大きなエネルギーを
もつフラグメントとして飛散する現象である。
料などからなる被膜を形成する方法として、レーザ光な
どの高エネルギービームによるアブレーション現象を利
用する方法が研究されている。このアブレーション現象
とは、レーザ光などの高いエネルギー密度を有するビー
ムをターゲットなどの固体物質表面に照射した際、この
ビームエネルギーを吸収した物質が大きなエネルギーを
もつフラグメントとして飛散する現象である。
【０００５】しかしながら、この方法により得られた蒸
着膜は、ミクロンあるいはサブミクロン程度の溶融再凝
固粒子あるいはアブレーション時に発生したクラスター
など、比較的大きな径の粒子を含んでおり、電気的、機
械的、化学的特性の均一性が低いという欠点を有してい
る。
着膜は、ミクロンあるいはサブミクロン程度の溶融再凝
固粒子あるいはアブレーション時に発生したクラスター
など、比較的大きな径の粒子を含んでおり、電気的、機
械的、化学的特性の均一性が低いという欠点を有してい
る。
【０００６】そのため、特にレーザ光を用いたアブレー
ション現象を利用する被膜形成においては、これらの粒
子を除去する方法として、高速シャッター法、エクリプ
ス法、高速回転ターゲット法などが研究されている。上
記高速シャッター法は、アブレーションにおける粒子の
発生と同期回転するシャッターにより、飛行速度の低い
粗大粒子を除去するものである。また、エクリプス法
は、ターゲット正面に遮蔽板を設置して、雰囲気ガス分
子との衝突や散乱により、これを回り込んでくる粒子の
み利用するものである。一方、高速回転ターゲット法
は、ターゲット回転により生じる遠心力で、飛行速度の
低い粗大粒子の方向を変えるものである。
ション現象を利用する被膜形成においては、これらの粒
子を除去する方法として、高速シャッター法、エクリプ
ス法、高速回転ターゲット法などが研究されている。上
記高速シャッター法は、アブレーションにおける粒子の
発生と同期回転するシャッターにより、飛行速度の低い
粗大粒子を除去するものである。また、エクリプス法
は、ターゲット正面に遮蔽板を設置して、雰囲気ガス分
子との衝突や散乱により、これを回り込んでくる粒子の
み利用するものである。一方、高速回転ターゲット法
は、ターゲット回転により生じる遠心力で、飛行速度の
低い粗大粒子の方向を変えるものである。
【０００７】しかしながら、これらの方法は、装置が複
雑で長時間の安定動作が困難であり、かつ適用可能な雰
囲気圧範囲が狭い上に、粗大粒子の除去率が低く、かな
りの粗大粒子が被膜中に残存するという欠点を有してい
る。
雑で長時間の安定動作が困難であり、かつ適用可能な雰
囲気圧範囲が狭い上に、粗大粒子の除去率が低く、かな
りの粗大粒子が被膜中に残存するという欠点を有してい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、所望の被加工体表面に、機械的特性や電
気的特性などの物理的性質、あるいは耐食性や耐薬品性
などの化学的性質などの物性が均一な蒸着膜を効率よく
形成させる方法、及びこの方法に用いる蒸着装置を提供
することを目的としてなされたものである。
事情のもとで、所望の被加工体表面に、機械的特性や電
気的特性などの物理的性質、あるいは耐食性や耐薬品性
などの化学的性質などの物性が均一な蒸着膜を効率よく
形成させる方法、及びこの方法に用いる蒸着装置を提供
することを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アブレー
ション現象を利用した蒸着膜の形成について鋭意研究を
重ねた結果、アブレーションで発生した粒子の運動が粒
子の質量により大きく異なり、多量に発生する質量の小
さな粒子は、相互に衝突して散乱するのに対し、質量の
大きな粒子は直線的に運動すること、したがって、高エ
ネルギービームの照射により発生した蒸着物質粒子群
を、特定の構造のフィルターを通して分別したのち、被
加工体表面に蒸着させれば粗大粒子が排除され、均一な
物性の蒸着膜が得られることを見出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。
ション現象を利用した蒸着膜の形成について鋭意研究を
重ねた結果、アブレーションで発生した粒子の運動が粒
子の質量により大きく異なり、多量に発生する質量の小
さな粒子は、相互に衝突して散乱するのに対し、質量の
大きな粒子は直線的に運動すること、したがって、高エ
ネルギービームの照射により発生した蒸着物質粒子群
を、特定の構造のフィルターを通して分別したのち、被
加工体表面に蒸着させれば粗大粒子が排除され、均一な
物性の蒸着膜が得られることを見出し、この知見に基づ
いて本発明を完成するに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、真空帯域内に被加工
体と蒸着用ターゲット物質とを共存させ、該蒸着用ター
ゲット物質にレーザビームを照射してアブレーション現
象に基づく蒸着物質粒子群を発生させ、この粒子を被加
工体表面に蒸着させて蒸着膜を形成させる方法におい
て、被加工体と蒸着用ターゲット物質との間に、複数の
スリット孔を等間隔で穿設したスリット板複数枚を、蒸
着用ターゲット物質と被加工体との間での粒子の直進を
阻止することができる相対的な位置で、しかもターゲッ
トとそれに最も近いスリット板とを小さい距離になるよ
うに、またこのスリット板と次のスリット板とを後者に
粒子が到達する前に十分な粒子間の衝突が起る距離にな
るように、平行かつ相互に変位可能に配置し、これを制
御しながら粒子間の衝突により小粒径の粒子の飛行方向
を変えてスリット間を通過させるとともに、飛行方向が
ほとんど変わらない大粒径の粒子の通過を阻止してこれ
を被加工体表面に蒸着させないで均一性の良好な蒸着膜
を形成させる方法及び、互いに対向する位置に被加工体
支持部とターゲット収容部とを内蔵し、レーザビーム導
入口及び真空系に連結する排気口を有する密閉容器と、
該レーザビーム導入口を通してターゲットにレーザビー
ムを照射するためのレーザとを備えたアブレーション現
象を利用した蒸着装置において、レーザとターゲットと
の間にレーザ側からレーザビームが通過する可変幅スリ
ット板と複数の円筒面レンズを順次配置し、レーザビー
ムの照射領域幅と全エネルギー値を一定に保持しなが
ら、照射強度を変化させうる光学系機構部を設けたこ
と、及び該被加工体支持部と該ターゲットとの間に、複
数のスリット孔を等間隔で穿設したスリット板複数枚
を、平行かつ相互に変位可能に配置して大粒径粒子を除
去するためのフィルターを構成したことを特徴とする蒸
着装置を提供するものである。
体と蒸着用ターゲット物質とを共存させ、該蒸着用ター
ゲット物質にレーザビームを照射してアブレーション現
象に基づく蒸着物質粒子群を発生させ、この粒子を被加
工体表面に蒸着させて蒸着膜を形成させる方法におい
て、被加工体と蒸着用ターゲット物質との間に、複数の
スリット孔を等間隔で穿設したスリット板複数枚を、蒸
着用ターゲット物質と被加工体との間での粒子の直進を
阻止することができる相対的な位置で、しかもターゲッ
トとそれに最も近いスリット板とを小さい距離になるよ
うに、またこのスリット板と次のスリット板とを後者に
粒子が到達する前に十分な粒子間の衝突が起る距離にな
るように、平行かつ相互に変位可能に配置し、これを制
御しながら粒子間の衝突により小粒径の粒子の飛行方向
を変えてスリット間を通過させるとともに、飛行方向が
ほとんど変わらない大粒径の粒子の通過を阻止してこれ
を被加工体表面に蒸着させないで均一性の良好な蒸着膜
を形成させる方法及び、互いに対向する位置に被加工体
支持部とターゲット収容部とを内蔵し、レーザビーム導
入口及び真空系に連結する排気口を有する密閉容器と、
該レーザビーム導入口を通してターゲットにレーザビー
ムを照射するためのレーザとを備えたアブレーション現
象を利用した蒸着装置において、レーザとターゲットと
の間にレーザ側からレーザビームが通過する可変幅スリ
ット板と複数の円筒面レンズを順次配置し、レーザビー
ムの照射領域幅と全エネルギー値を一定に保持しなが
ら、照射強度を変化させうる光学系機構部を設けたこ
と、及び該被加工体支持部と該ターゲットとの間に、複
数のスリット孔を等間隔で穿設したスリット板複数枚
を、平行かつ相互に変位可能に配置して大粒径粒子を除
去するためのフィルターを構成したことを特徴とする蒸
着装置を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明方法は、レーザビームによ
るアブレーション現象を利用して形成させる蒸着膜に対
して、機械的、電気的、化学的特性の不均一化をもたら
す原因となる大粒径蒸着物質粒子を除去して被加工体表
面に蒸着させる点でのみ、従来の方法と異なるので、基
本的な構成は、従来の方法の場合と全く同じである。
るアブレーション現象を利用して形成させる蒸着膜に対
して、機械的、電気的、化学的特性の不均一化をもたら
す原因となる大粒径蒸着物質粒子を除去して被加工体表
面に蒸着させる点でのみ、従来の方法と異なるので、基
本的な構成は、従来の方法の場合と全く同じである。
【００１２】すなわち、本発明方法で蒸着しうる被加工
体の素材としては、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、スズなどの金属やこれらをベースとす
る合金例えばステンレス鋼、炭素鋼、黄銅、青銅、白
銅、アルミニウムなどの合金、さらにはプラスチックを
はじめとする有機材料などがある。
体の素材としては、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニ
ウム、銅、亜鉛、スズなどの金属やこれらをベースとす
る合金例えばステンレス鋼、炭素鋼、黄銅、青銅、白
銅、アルミニウムなどの合金、さらにはプラスチックを
はじめとする有機材料などがある。
【００１３】また、本発明方法のターゲット物質は、従
来のスパッタリングによる蒸着膜の形成に慣用されてい
るターゲット物質の中から任意に選ぶことができ、特に
制限はない。このようなものとしては、例えばＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕなどの金属、そ
の合金や化合物、例えば窒化アルミニウム、窒化ケイ素
などが好ましく用いられる。また、プラスチックなどの
有機材料も用いることができる。
来のスパッタリングによる蒸着膜の形成に慣用されてい
るターゲット物質の中から任意に選ぶことができ、特に
制限はない。このようなものとしては、例えばＡｌ、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇｅ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕなどの金属、そ
の合金や化合物、例えば窒化アルミニウム、窒化ケイ素
などが好ましく用いられる。また、プラスチックなどの
有機材料も用いることができる。
【００１４】本発明方法においては、ターゲット物質に
照射するレーザビームとして、例えばエキシマレーザ、
Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｎｄ−ガラスレーザ、炭酸ガスレ
ーザなどを用いるが、これらも従来方法の場合と全く同
じものを用いることができる。
照射するレーザビームとして、例えばエキシマレーザ、
Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、Ｎｄ−ガラスレーザ、炭酸ガスレ
ーザなどを用いるが、これらも従来方法の場合と全く同
じものを用いることができる。
【００１５】これらのレーザビームのエネルギー密度
は、ターゲット物質の種類により変わるが、アブレーシ
ョン現象を起こさせるためには、低融点金属材料の場合
には２０ｋＪ／ｍ2以上、高融点金属材料では５０ｋＪ
／ｍ2以上、有機材料の場合には５ｋＪ／ｍ2以上が好ま
しい。特に、後述の本発明における光学系を使用する場
合には、エネルギー密度が上記範囲にあるレーザビーム
を用いるのが有利である。
は、ターゲット物質の種類により変わるが、アブレーシ
ョン現象を起こさせるためには、低融点金属材料の場合
には２０ｋＪ／ｍ2以上、高融点金属材料では５０ｋＪ
／ｍ2以上、有機材料の場合には５ｋＪ／ｍ2以上が好ま
しい。特に、後述の本発明における光学系を使用する場
合には、エネルギー密度が上記範囲にあるレーザビーム
を用いるのが有利である。
【００１６】本発明方法においては、蒸着膜を形成させ
る際のレーザビームの照射時間は、ターゲット物質の種
類、蒸着膜の厚さ、ビームエネルギー密度などの蒸着条
件によって左右されるが、通常は３０秒ないし６０分程
度で十分である。
る際のレーザビームの照射時間は、ターゲット物質の種
類、蒸着膜の厚さ、ビームエネルギー密度などの蒸着条
件によって左右されるが、通常は３０秒ないし６０分程
度で十分である。
【００１７】次に、添付図面に従って本発明方法を説明
する。図１は本発明方法を実施するのに好適な蒸着装置
の例を示す略解断面図であって、内部を真空に保持する
ための排気口２及びレーザビーム導入口７を有する密閉
容器１内には、レーザビームが照射され、蒸着物質粒子
を発生させるターゲット物質８及び被加工体１２が設置
され、さらにターゲット物質８と被加工体１２との間
に、複数のスリット孔を有する第１スリット板１０及び
第２スリット板１１からなるフィルターが配置されてい
る。
する。図１は本発明方法を実施するのに好適な蒸着装置
の例を示す略解断面図であって、内部を真空に保持する
ための排気口２及びレーザビーム導入口７を有する密閉
容器１内には、レーザビームが照射され、蒸着物質粒子
を発生させるターゲット物質８及び被加工体１２が設置
され、さらにターゲット物質８と被加工体１２との間
に、複数のスリット孔を有する第１スリット板１０及び
第２スリット板１１からなるフィルターが配置されてい
る。
【００１８】本発明の蒸着装置においては、レーザビー
ムとターゲットとの間に、レーザ側から、レーザビーム
が通過する可変幅スリット板と複数の円筒面レンズを順
次配置し、ビームの照射領域幅と全エネルギー値を一定
に保持しながら、照射強度を変化させうる光学系機構部
を設置することが好ましい。この光学系機構部は、通常
前記密閉容器１の外側に設けるが、所望ならばその中に
収容させてもよいし、また、外側と内側の両方にわたっ
て設けてもよい。また、レンズの代りにミラーを用いて
同様の光学系を構成することもできる。
ムとターゲットとの間に、レーザ側から、レーザビーム
が通過する可変幅スリット板と複数の円筒面レンズを順
次配置し、ビームの照射領域幅と全エネルギー値を一定
に保持しながら、照射強度を変化させうる光学系機構部
を設置することが好ましい。この光学系機構部は、通常
前記密閉容器１の外側に設けるが、所望ならばその中に
収容させてもよいし、また、外側と内側の両方にわたっ
て設けてもよい。また、レンズの代りにミラーを用いて
同様の光学系を構成することもできる。
【００１９】図２は、この光学系機構部を密閉容器の外
側に設置した場合の１例の略解上面図であって、レーザ
（図示せず）側から、レーザビームが通過する可変幅ス
リット板４、第１円筒面レンズ５及び第２円筒面レンズ
６が順次設置されている。
側に設置した場合の１例の略解上面図であって、レーザ
（図示せず）側から、レーザビームが通過する可変幅ス
リット板４、第１円筒面レンズ５及び第２円筒面レンズ
６が順次設置されている。
【００２０】図３は、本発明の蒸着装置における蒸着物
質粒子群を通過させるフィルター部の１例の略解断面図
であって、ターゲット物質８と被加工体１２との間に、
複数のスリット孔を有する第１スリット板１０と第２ス
リット板１１とが、相互に変位自在に設置されている。
質粒子群を通過させるフィルター部の１例の略解断面図
であって、ターゲット物質８と被加工体１２との間に、
複数のスリット孔を有する第１スリット板１０と第２ス
リット板１１とが、相互に変位自在に設置されている。
【００２１】まず、密閉容器１内に被加工体１２を装着
したのち、排気口２で密閉容器内の真空度が５×１０-6
Ｔｏｒｒ程度になるまで排気後、レーザビーム３を可変
幅スリット板４、第１円筒面レンズ５及び第２円筒面レ
ンズ６を順次通過させたのち、ビーム導入口７を通して
ターゲット物質８に照射する。この際、レーザビーム３
は縦方向分布を可変幅スリット板４で整波されたのち、
第１円筒面レンズ５、第２円筒面レンズ６及びビーム導
入口７を順次通過することで、高さ０．５ｍｍ程度で横
長のビームに整形され、ターゲット物質８に照射され
る。
したのち、排気口２で密閉容器内の真空度が５×１０-6
Ｔｏｒｒ程度になるまで排気後、レーザビーム３を可変
幅スリット板４、第１円筒面レンズ５及び第２円筒面レ
ンズ６を順次通過させたのち、ビーム導入口７を通して
ターゲット物質８に照射する。この際、レーザビーム３
は縦方向分布を可変幅スリット板４で整波されたのち、
第１円筒面レンズ５、第２円筒面レンズ６及びビーム導
入口７を順次通過することで、高さ０．５ｍｍ程度で横
長のビームに整形され、ターゲット物質８に照射され
る。
【００２２】この照射により、ターゲット物質８から蒸
着物質粒子群が発生するが、その中の大粒径粒子は直線
的に飛行して、第１スリット板１０や第２スリット板１
１で遮断される。原子あるいは非常に径の小さな粒子
は、第１スリット板１０を通過したのち、たがいに衝突
することにより方向を変え、かなりの部分が第２スリッ
ト板をも通過し、被加工体１２の表面に蒸着される。
着物質粒子群が発生するが、その中の大粒径粒子は直線
的に飛行して、第１スリット板１０や第２スリット板１
１で遮断される。原子あるいは非常に径の小さな粒子
は、第１スリット板１０を通過したのち、たがいに衝突
することにより方向を変え、かなりの部分が第２スリッ
ト板をも通過し、被加工体１２の表面に蒸着される。
【００２３】この際、ターゲット物質８の蒸発領域９
を、各スリット板に平行に、かつスリット板の長さ方向
と垂直な軸が十分に短い長方形とすることで、各スリッ
ト板の開口率を５０％近くまで拡大できるとともに、タ
ーゲット物質と第１スリット板との距離を小さくしつ
つ、２つのスリット板の距離を十分に維持することが可
能である。その結果、第２スリット板に到達する前に十
分な粒子衝突が起こり、粒子分布が均一化され、スリッ
ト板挿入に伴う蒸着膜形成速度の低下を最小限にとどめ
ることができる。このようにして、被加工体表面に、金
属、合金、有機材料、窒化物系セラミックスなどからな
る膜厚１０μｍ程度までの均質な蒸着膜が形成される。
を、各スリット板に平行に、かつスリット板の長さ方向
と垂直な軸が十分に短い長方形とすることで、各スリッ
ト板の開口率を５０％近くまで拡大できるとともに、タ
ーゲット物質と第１スリット板との距離を小さくしつ
つ、２つのスリット板の距離を十分に維持することが可
能である。その結果、第２スリット板に到達する前に十
分な粒子衝突が起こり、粒子分布が均一化され、スリッ
ト板挿入に伴う蒸着膜形成速度の低下を最小限にとどめ
ることができる。このようにして、被加工体表面に、金
属、合金、有機材料、窒化物系セラミックスなどからな
る膜厚１０μｍ程度までの均質な蒸着膜が形成される。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、金属、合金、有機材
料、セラミックスなどからなる被加工体表面に、機械的
特性や電気的特性などの物理的性質、あるいは耐食性や
耐薬品性などの化学的物質などの物性が均一な異種金属
や合金、有機材料、セラミックスなどからなる蒸着膜を
形成することができる。このように、表面が改質された
成形体は、例えば各種機械部品や電子部品などに好適に
用いられる。
料、セラミックスなどからなる被加工体表面に、機械的
特性や電気的特性などの物理的性質、あるいは耐食性や
耐薬品性などの化学的物質などの物性が均一な異種金属
や合金、有機材料、セラミックスなどからなる蒸着膜を
形成することができる。このように、表面が改質された
成形体は、例えば各種機械部品や電子部品などに好適に
用いられる。
【００２５】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明は、これらの例によってなんら限定され
るものではない。
するが、本発明は、これらの例によってなんら限定され
るものではない。
【００２６】実施例１ 図１に示す装置の密閉容器１内の真空度を５×１０-6Ｔ
ｏｒｒ程度まで排気したのち、ＫｒＦエキシマレーザ光
を、可変幅スリット板４、第１円筒面レンズ５及び第２
円筒面レンズ６を順次通過させることにより、０．５×
４ｍｍの長方形状に整形し、平均エネルギー密度を１パ
ルス当り１２０ｋＪ／ｍ2に絞り、毎秒１０Ｈｚの繰り
返し数で、タンタル板からなるターゲット物質８に照射
した。
ｏｒｒ程度まで排気したのち、ＫｒＦエキシマレーザ光
を、可変幅スリット板４、第１円筒面レンズ５及び第２
円筒面レンズ６を順次通過させることにより、０．５×
４ｍｍの長方形状に整形し、平均エネルギー密度を１パ
ルス当り１２０ｋＪ／ｍ2に絞り、毎秒１０Ｈｚの繰り
返し数で、タンタル板からなるターゲット物質８に照射
した。
【００２７】アブレーション現象により発生した蒸着物
質粒子群の中から、スリット板１０及び１１により大粒
径粒子を除去したのち、約４０ｍｍ離れたステンレス鋼
基材１２の表面に、厚さ０．５μｍのタンタルからなる
蒸着膜を形成させた。このようにして形成された蒸着膜
の表面状態の顕微鏡写真を、図４の左半分に示す。な
お、比較のため、スリット板による大粒径粒子の除去を
行わずに蒸着膜を形成させた場合の表面状態の顕微鏡写
真を図４の右半分に示す。
質粒子群の中から、スリット板１０及び１１により大粒
径粒子を除去したのち、約４０ｍｍ離れたステンレス鋼
基材１２の表面に、厚さ０．５μｍのタンタルからなる
蒸着膜を形成させた。このようにして形成された蒸着膜
の表面状態の顕微鏡写真を、図４の左半分に示す。な
お、比較のため、スリット板による大粒径粒子の除去を
行わずに蒸着膜を形成させた場合の表面状態の顕微鏡写
真を図４の右半分に示す。
【００２８】この図４の左右を対比すると、スリット板
による大粒径粒子の除去を行わない場合、蒸着膜表面
に、０．５ないし数μｍの粒子が多数付着しているのに
対し、スリット板による大粒径粒子の除去を行った場合
には、ほとんど上記粒子の付着が認められず、良好な蒸
着膜が形成されていることが分かる。
による大粒径粒子の除去を行わない場合、蒸着膜表面
に、０．５ないし数μｍの粒子が多数付着しているのに
対し、スリット板による大粒径粒子の除去を行った場合
には、ほとんど上記粒子の付着が認められず、良好な蒸
着膜が形成されていることが分かる。
【００２９】実施例２ 実施例１において、ターゲット物質として、タンタルの
代わりにタングステンを用いた以外は、実施例１と同様
にして実施したところ、大粒径粒子の付着が認められな
い良好なタングステン蒸着膜が形成された。
代わりにタングステンを用いた以外は、実施例１と同様
にして実施したところ、大粒径粒子の付着が認められな
い良好なタングステン蒸着膜が形成された。
【図１】 本発明の蒸着装置の１例の略解断面図。
【図２】 本発明の蒸着装置における光学系機構部の１
例の略解上面図。
例の略解上面図。
【図３】 本発明の蒸着装置におけるフィルター部の１
例の略解断面図。
例の略解断面図。
【図４】 スリット板の有無による形成蒸着膜の表面状
態の例を示す顕微鏡写真図。
態の例を示す顕微鏡写真図。
１ 密閉容器 ２ 排気口 ３ レーザビーム ４ 可変幅スリット板 ５ 第１円筒面レンズ ６ 第２円筒面レンズ ７ ビーム導入口 ８ ターゲット物質 ９ ターゲット蒸発領域 １０ 第１スリット板 １１ 第２スリット板 １２ 被加工体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 理史 香川県高松市林町2217番14 工業技術院 四国工業技術研究所内 (72)発明者 勝村 宗英 香川県高松市林町2217番14 工業技術院 四国工業技術研究所内 (56)参考文献 特開 平５−271914（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−141061（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 真空帯域内に被加工体と蒸着用ターゲッ
ト物質とを共存させ、該蒸着用ターゲット物質にレーザ
ビームを照射してアブレーション現象に基づく蒸着物質
粒子群を発生させ、この粒子を被加工体表面に蒸着させ
て蒸着膜を形成させる方法において、被加工体と蒸着用
ターゲット物質との間に、複数のスリット孔を等間隔で
穿設したスリット板複数枚を、蒸着用ターゲット物質と
被加工体との間での粒子の直進を阻止することができる
相対的な位置で、しかもターゲットとそれに最も近いス
リット板とを小さい距離になるように、またこのスリッ
ト板と次のスリット板とを後者に粒子が到達する前に十
分な粒子間の衝突が起る距離になるように、平行かつ相
互に変位可能に配置し、これを制御しながら粒子間の衝
突により小粒径の粒子の飛行方向を変えてスリット間を
通過させるとともに、飛行方向がほとんど変わらない大
粒径の粒子の通過を阻止してこれを被加工体表面に蒸着
させないで均一性の良好な蒸着膜を形成させる方法。 - 【請求項２】 互いに対向する位置に被加工体支持部と
ターゲット収容部とを内蔵し、レーザビーム導入口及び
真空系に連結する排気口を有する密閉容器と、該レーザ
ビーム導入口を通してターゲットにレーザビームを照射
するためのレーザとを備えたアブレーション現象を利用
した蒸着装置において、レーザとターゲットとの間にレ
ーザ側からレーザビームが通過する可変幅スリット板と
複数の円筒面レンズを順次配置し、レーザビームの照射
領域幅と全エネルギー値を一定に保持しながら、照射強
度を変化させうる光学系機構部を設けたこと、及び該被
加工体支持部と該ターゲットとの間に、複数のスリット
孔を等間隔で穿設したスリット板複数枚を、平行かつ相
互に変位可能に配置して大粒径粒子を除去するためのフ
ィルターを構成したことを特徴とする蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183498A JP3295724B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 蒸着膜の形成方法及び蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10183498A JP3295724B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 蒸着膜の形成方法及び蒸着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11279747A JPH11279747A (ja) | 1999-10-12 |
| JP3295724B2 true JP3295724B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=14311125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10183498A Expired - Lifetime JP3295724B2 (ja) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | 蒸着膜の形成方法及び蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295724B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006111930A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Nissin Electric Co Ltd | 成膜装置 |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10183498A patent/JP3295724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11279747A (ja) | 1999-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5254832A (en) | Method of manufacturing ultrafine particles and their application | |
| US5958329A (en) | Method and apparatus for producing nanoparticles at a high rate | |
| US20060251917A1 (en) | Method for magnetron sputter deposition | |
| US20130011440A1 (en) | Method and device for depositing thin layers, especially for the production of multiple layers, nanolayers, nanostructures and nanocomposites | |
| CA2622273A1 (en) | Methods of making shape memory films by chemical vapor deposition and shape memory devices made thereby | |
| JP2021534324A (ja) | 薄い高純度コーティング層を有するスパッタトラップ、及びその製造方法 | |
| CA2177170A1 (en) | An abrasive material for precision surface treatment and a method for the manufacturing thereof | |
| JP3295724B2 (ja) | 蒸着膜の形成方法及び蒸着装置 | |
| Thornton | Sputter coating—its principles and potential | |
| JP4984070B2 (ja) | 成膜方法及び成膜装置 | |
| Goldstein et al. | Coating and conductivity techniques for SEM and microanalysis | |
| JPH03166360A (ja) | アモルファス金属膜及びその製造方法 | |
| DE4000739A1 (de) | Verfahren zum herstellen von mehrkomponentigen materialien | |
| JP2905865B2 (ja) | 金属成形体表面の蒸着方法及び蒸着装置 | |
| JP7174508B2 (ja) | フィルタ装置および陰極アーク蒸発方法 | |
| US20040035363A1 (en) | Device and a method for the formation of gradient layers on substrates in a vacuum chamber | |
| WO2005075700A1 (en) | Pulsed protection window for applications in pulsed laser deposition | |
| JP2692724B2 (ja) | 金属系材料の表面蒸着方法 | |
| JP4592488B2 (ja) | 蒸着装置 | |
| JP2913015B2 (ja) | 表面被覆方法 | |
| EP0634779A1 (en) | Collimation chamber with rotatable pedestal | |
| JP3372283B2 (ja) | 炭素を含む窒化物人工格子およびその作製方法 | |
| DE102009031768A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Deposition dünner Schichten, insbesondere zur Herstellung von Multilayerschichten, Nanoschichten, Nanostrukturen und Nanokompositen | |
| JPH03249169A (ja) | 硬質被膜形成方法 | |
| Beilis et al. | Vacuum Arc Plasma Sources. Thin Film Deposition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |